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石墨換熱器的兩相流效率與相變換熱你知道多少
石墨換熱器要實現(xiàn)熱量的轉移，熱交換設備無疑起著十分重要的作用?；谥评渑c低溫技術中的特定工作條件，絕大多數(shù)場合都是使用間壁式石墨換熱器，其中尤以傳熱元件為管子的熱交換器在制冷與低溫裝置中應用最為廣泛，歷史也最為悠久。
這是因為圓管加工簡單、工藝成熟、市場上容易得到、可以在很寬的壓力和溫度范圍內(nèi)可靠地工作，即使在工況不穩(wěn)定，熱應力沖擊與機械傳熱管內(nèi)、外兩側加翅片，以及加出所要求的翅片形狀，以實現(xiàn)強化傳熱；可使整個石墨換熱器傳熱效率高、結構緊湊、尺寸小、重量輕、流動阻力也較小;管式石墨換熱器按照使用要求不同而具有多種結構形式，但綜合起來可以分為列管式與盤管式與立式殼管式。例如制冷技術中的冷凝器、蒸發(fā)器；空氣分離裝置中應用的冷凝蒸發(fā)器等。將傳熱管在平面或空間內(nèi)立交盤成的各種盤管式石墨換熱器廣泛地應用于制冷與低溫裝置中。
低溫石墨換熱器接觸到相當多的相變換熱與兩相流，這一方面是由于低溫石墨換熱器傳熱請求高效率，大熱流密度；另一方面也由于低溫流體在生成、貯運、熱交流過程中極易產(chǎn)生相變。這些相變換熱過程不只包括一切的沸騰、冷凝方式，而且大量地處于傳熱機理非常復雜的兩相強迫對流換熱與近臨界區(qū)對流換熱的工況。但是低溫石墨換熱器傳熱畢竟有其特性，低溫下物性變化劇烈。低溫下工質(zhì)物性隨溫度、壓力會有明顯變化，所以普通傳熱學中所給出的對流能量方程的定物性不能隨意援用，對數(shù)均勻溫差的運用也遭到限制。
特別是低溫石墨換熱器傳熱常在接近熱力學臨界狀態(tài)區(qū)域內(nèi)停止，近臨界區(qū)物性隨溫度、壓力變化異常劇烈，普通常規(guī)的變物性關系式也不適用。低溫熱傳導主要觸及變導熱系數(shù)熱傳導，以及在低溫下極易構成的結晶堆積物具有各向異性的多維導熱問題。另外低溫設備、低溫石墨換熱器多工作在遠低于環(huán)境溫度的工況下，所以設備的熱絕緣，支承導熱所觸及的高真空絕熱、多層絕熱粉末真空絕熱、粉末、泡沫絕熱、異形變截面長桿導熱等都觸及頗具特性的低溫熱傳導問題。石墨換熱器正在越來越普遍地應用于國民經(jīng)濟各個范疇內(nèi)。
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